3月31日消息，據路透社報道，日本政府于當地時間本周五宣布，計劃限制23項半導體制造設備的出口。日本政府此舉被認為是跟進美國去年10月出臺的針對中國的半導體設備出口管制政策。

日本貿易和工業(yè)部長在一份新聞稿中表示，將會對用于芯片制造的六類23項設備實施出口管制，包括3項清洗設備、11項薄膜沉積設備、1項熱處理設備、4項光刻設備、3項刻蝕設備、1項測試設備。

這23品類產品包括極紫外線(EUV)相關產品的制造設備和使存儲元件立體堆疊的蝕刻設備等。按用于計算的邏輯半導體的性能來看，均為制造線路寬度在10～14nm以下的尖端產品所必需的設備。

該出口管制政策將導致包括東京電子、尼康（Nikon）在內的大約 10多家日本公司需獲得許可證，才能出口受到限制的23種半導體設備。日本政府將從3月31日至4月29日征求意見，爭取在7月施行修改的法令。

雖然，日本經濟產業(yè)大臣西村康稔強調，此舉并不是與美國協(xié)調的結果，也不是為了遏制中國，“這些出口管制適用于所有地區(qū)，并不是針對任何一個國家。”該政策是為了阻止先進技術被用于軍事目的。

據了解在省令修訂中，不會明確將中國等特定國家和地區(qū)指定為管制對象。不過，新增的23品類產品除面向友好國家等42個國家和地區(qū)之外，其余都需要個別許可，因此對中國大陸的出口將在事實上變得困難。

但是，有日本官員透露，被歸類為日本最惠國貿易伙伴的地區(qū)，如中國臺灣和新加坡，則能在無需許可證的情況下繼續(xù)進口設備且。如果受限設備出口到中國大陸，則需要獲得出口管制的許可。

有分析師認為，日本此次出臺的半導體出口管制政策雖然并未指明針對的是中國大陸，但是這顯然是在美國敦促之下出臺，目的是與美國在去年10月出臺的對中國半導體設備的出口管制政策保持一致，以便遏制中國半導體產業(yè)的發(fā)展。

如果后續(xù)日本拒絕批準受限的23種半導體設備對中國大陸的出口，那么無疑將會對中國半導體制造業(yè)造成不小的打擊。

在此之前，荷蘭光刻機大廠ASML通過官網發(fā)布了《關于額外出口管制的聲明》稱，荷蘭政府于當天發(fā)布了有關即將對半導體設備出口進行限制的更多信息。這些新的出口管制側重于先進的芯片制造技術，包括最先進的沉積和部分浸沒式光刻設備。ASML表示，其TWINSCAN NXT：2000i及之后的浸沒式光刻系統(tǒng)都將受到限制。

半導體制造需要哪些設備？市場格局如何？

半導體設備可以分為前道制造設備和后道封測設備。其中，前道制造設備主要包括：光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備（包括PECVD、LPCVD、ALD等）、離子注入設備、清洗設備、化學機械拋光（CMP）設備、過程控制設備以及擴散設備。而后道封測設備主要包括：分選機、測試機、劃片機、貼片機等。從市場規(guī)模來看，前道晶圓制造設備的市場規(guī)模占整個設備市場規(guī)模的80%以上。

根據VLSI Research的一份數據（應該是2020年的）顯示，在整個半導體制造設備市場，主要被美國（41.7%）、日本（31.1%）和荷蘭（18.8%）這三個國家所占據。

其中，美國在蝕刻和清洗設備、薄膜沉積設備、CMP設備、過程控制設備、測試設備等領域占據較大優(yōu)勢；日本則在光刻設備、蝕刻設備、劃片設備、測試設備等領域具有一定優(yōu)勢；荷蘭則是在光刻設備領域具有較大優(yōu)勢。

1、光刻設備

光刻是將設計好的圖形從掩模版或倍縮掩模版，轉印到晶圓表面的光刻膠上所使用的技術。光刻機則是光刻步驟的核心設備，也是技術難度最大、單價最高的半導體設備。

在全球光刻設備市場，目前全球前三大廠商分別為荷蘭ASML，日本尼康和佳能，三者占據了約99%的市場，其中ASML一家獨占了約90%的市場，并且獨家壟斷了EUV光刻設備。中國光刻機廠商目前僅有上海微電子，目前出貨的主要還是后道的封裝光刻機，前道光刻機目前僅能做到90nm，且鮮有出貨。

2、刻蝕設備

刻蝕是指通過溶液、離子等方式剝離移除如硅、金屬材料、介質材料等晶圓表面材料，從而達到集成電路芯片結構設計要求的一種工藝流程。從工藝技術來看，刻蝕可分為濕法刻蝕（WetEtching）和干法刻蝕（DryEtching）兩類。

在全球刻蝕設備市場，美國泛林集團、日本東京電子和美國應用材料這三家廠商占據主導地位。數據顯示，2020年泛林集團（46.71%）、東京電子（26.57%）和應用材料（16.96%）合計占據90%以上的全球刻蝕機市場份額，日立高新和細美事緊隨其后分別占3.45%和2.53%。國內刻蝕設備廠商當中，中微公司占比1.37%，北方華創(chuàng)占比0.89%，屹唐股份占比0.10%。

3、薄膜沉積設備

薄膜沉積是在晶圓表面通過物理／化學方法交替堆疊 SiO2、SiN 等絕緣介質薄膜和Al、Cu等金屬導電膜等，在這些薄膜上可以進行掩膜版圖形轉移（光刻）、刻蝕等工藝，最終形成各層電路結構。

薄膜的制備需要不同技術原理，因此導致薄膜沉積設備也需要不同技術原理，物理/化學等不同沉積方法相互補充，薄膜沉積工藝主要分為物理和化學方法。物理方法主要用于沉積金屬導線及金屬化合物薄膜等，而一般的物理方法無法實現絕緣材料的轉移，需要化學方法通過不同氣體間的反應來沉積，另外部分化學方法也可以用來沉積金屬薄膜。

在全球薄膜沉積設備市場，主要被美國應用材料和泛林集團、日本東京電子所占據。根據Gartner的數據顯示，應用材料產品譜系最為全面，PVD設備獨占85%細分市場份額；泛林半導體在CVD及沉積后處理工藝布局全面，ECD設備一家獨大；東京電子以11%占有率位列第三，管式CVD、非管式LPCVD及ALD均處在行業(yè)前列。值得一提的是，荷蘭ASM國際在薄膜沉積設備市場也具有一定的地位。比如在ALD 設備領域，東京電子和 ASM國際分別在 DRAM 電容和 HKMG 工藝率先實現產業(yè)化應用，2020 年東京電子和ASM國際兩家廠商合計占據了約 60%的市場。

國產薄膜沉積設備廠商方面，拓荊科技是國內 CVD 設備第一大龍頭，產品覆蓋 PECVD/ALD/SACVD 設備；北方華創(chuàng)則是國內 PVD 設備龍頭，產品有覆蓋LPCVD/PECVD/ALD設備；中微公司是 MOCVD 設備龍頭，同時也有研發(fā)LPCVD、EPI 等薄膜沉積設備；盛美上海也有做 LPCVD 設備。但是國產國產薄膜沉積設備廠商整體上在全球市場的份額仍較低。

4、半導體清洗設備

清洗步驟貫穿整個半導體制程，主要用于去除半導體硅片制備、晶圓制造和封裝測試每個步驟中可能存在的雜質、避免雜質影響芯片良率和芯片產品的性能，對應的設備就是半導體清洗設備，主要包括單片清洗設備、 槽式清洗設備、批式旋轉噴淋清洗設備、洗刷器等。

在全球半導體清洗設備市場，也主要被日本、美國、韓國廠商所壟斷，這三個國家的廠商合計占據了超過80%的市場。其中，日本廠商Screen Semiconductor Solutions處于領先地位，約占市場份額的50%；其次是日本東京電子、美國泛林集團等，合計約占30-40%的市場份額，其余市場主要被三星旗下的半導體設備商SEMES以及SK海力士支持的Mujin公司所占據。

在國產半導體清洗設備方面，盛美半導體是國內市場的龍頭，在 12 吋線清洗設備處于行業(yè)領先地位，產品線豐富，清洗設備營收體量國內最大。至純科技也是國內主要的清洗設備供應企業(yè)，擁有 8-12 吋高階單晶圓濕法清洗設備和槽式濕法清洗設備等。

5、CMP設備

CMP是先進集成電路制造前道工序、先進封裝等環(huán)節(jié)必需的關鍵制程工藝。CMP是基于化學作用和機械作用相結合的組合技術，其工作原理是：旋轉的晶圓以一定的壓力壓在旋轉的拋光墊上做相對運動，借助納米磨料的機械研磨作用與各類化學試劑的化學作用的高度有機結合來實現平坦化要求。這一過程中應用到的就是CMP設備，所需的材料主要包括拋光液和拋光墊。

在全球CMP設備市場，美國應用材料和日本荏原合計占據了超過 90% 的市場份額，國內絕大部分的高端 CMP 設備也主要由應用材料和荏原提供。

在中國大陸，目前能商業(yè)化量產并銷售 CMP 設備的企業(yè)相對較少，華海清科是國內 CMP 設備行業(yè)的領軍企業(yè)。按照 SEMI 統(tǒng)計的 2018 年-2020 年中國大陸地區(qū) CMP 設備市場規(guī)模和公 司 2018 年度-2020 年度 CMP 設備銷售收入計算，2018 年-2020年華海清科在中國大陸地區(qū)的 CMP 設備市場占有率約為 1.05%、6.12%和 12.64%。

6、離子注入設備

半導體器件的電學性能取決于半導體摻雜的雜質濃度，在半導體晶圓制造過程中，要使導電性能很差的純凈硅變?yōu)橐环N有用的半導體，需要加入少量雜質使其結構和電導率發(fā)生改變，這個過程就被稱為摻雜。目前摻雜工藝有高溫熱擴散法和離子注入法兩種。離子注入法是通過離子注入機的加速和引導，將要摻雜的離子以離子束形式入射到材料中去，離子束與材料中的原子或分子發(fā)生一系列理化反應，入射離子逐漸損失能量，并引起材料表面成分、結構和性能發(fā)生變化，最后停留在材料中，實現對材料表面性能的優(yōu)化或改變。

在全球IC離子注入設備市場，美國應用材料和Axcelis幾乎壟斷了市場，其中應用材料占據了66.9%的市場份額，Axcelis則占據了19.4%的市場。日本也擁有日新、日本真空、住友重工等離子注入機知名廠商。

在國產離子注入設備廠商方面，國內主要有凱世通和北京中科信兩家離子注入設備供應商。其中，北京中科信已研發(fā)出三類離子注入設備，包括大/中束流離子注入 設備、高能量離子注入設備、多功能離子注入設備，技術和產品線布局完整是國內離子注入技術發(fā)展最快速的設備商，其離子注入設備已經在中芯國際12吋晶圓廠的65nm成熟制作產線驗證。凱世通作為萬業(yè)企業(yè)旗下子公司，去年2月宣布將向重要客戶出售多臺12英寸集成電路設備，包含低能大束流離子注入機、低能大束流超低溫離子注入機，總交易總金額達6.58億元人民幣。

7、半導體檢測和量測設備

檢測指在晶圓表面上或電路結構中，檢測其是否出現異質情況，如顆粒污染、表面劃傷、開短路等對芯片工藝性能具有不良影響的特征性結構缺陷；量測指對被觀測的晶圓電路上的結構尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、關鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數的量測。

在全球半導體檢測和量測設備市場，主要被美國科磊半導體、應用材料、日本日立等廠商所占據。其中，科磊半導體一家獨大。根據 VLSI Research 的統(tǒng)計，科磊在檢測與量測設備的合計市場份額占比為 50.8%，緊隨其后的則是應用材料（12%）、日立（9%）、創(chuàng)新科技（6%）、雷泰光電（5%）、ASML（5%）、新星測量儀器（3%）、康特科技（2%），前八廠商合 計占據了92%的市場。

國產半導體檢測和量測設備廠商主要中科飛測、上海精測、上 海睿勵（中微公司持股29%）等，主要依托既有檢測產品優(yōu)勢，向半導體領域進行產品拓展，在無圖形晶圓檢測、膜厚量測、關鍵尺寸量測等細分領域開始拓展市場。此外，長川科技、賽騰股份、 天準科技等公司也有通過收購海外STI、Optima、MueTec公司進入半導體檢測和量測設備市場。目前，半導體檢測和量測設備國產化率仍低于10%。

8、熱處理設備

熱處理工藝應用于半導體制程的氧化、擴散和退火制程，所包含設備為臥式爐、立式爐以及快速升溫爐（RTP）。熱處理設備合計占半導體制造設備份額約3%。

目前全球半導體熱處理設備市場主要被美國和日本廠商占據。根據Gartner 數據顯示，2020年應用材料、東京電子、日立國際電氣（Kokusai Electric）在全球熱處理設備市場合計占據了約 70%的市場份額，國產熱處理設備廠商屹唐股份占比 11%，Kokusai Electric、維易科和斯庫林，分別占比9%、6%、4%。

國產熱處理設備廠商主要有屹唐股份、北方華創(chuàng)。其中，北方華創(chuàng)的THEORIS302／FLOURIS 201 立式氧化爐可以覆蓋 8 吋、12 吋 28nm 及以上的集成電路、先進封裝、功率器件。屹唐股份主要熱處理產品為快速熱處理（RTP）以及毫秒級快速熱處理（MSA），產品已覆蓋臺積電、三星電子、中芯國際、華虹集團、長江存儲等國內外知名廠商。

9、半導體測試設備

半導體測試過程中需要設備有分選機、探針機、測試機以及光學顯微鏡、缺陷觀測設備等，對應不同測試環(huán)節(jié)。

在全球半導體測試設備市場，主要被美國泰瑞達和日本愛德萬所占據。根據SEMI數據，2017年泰瑞達、愛德萬兩家企業(yè)在全球半導體測試機行業(yè)的市場份額達到87%，其中泰瑞達占據了約50%的市場份額。在SOC測試領域，泰瑞達具有較高的優(yōu)勢，而愛德萬在存儲器測試領域處于領軍地位，但其SOC測試設備市場份額逐漸穩(wěn)步上升。

從國內半導體測試設備市場來看，根據賽迪顧問數據，2018年中國集成電路測試機市場規(guī)模為36.0億元，其中：泰瑞達和愛德萬產品線豐富，兩者2018年中國銷售收入分別約為16.8億元和12.7億元，分別占中國集成電路測試機市場份額的46.7%、35.3%。排名第三的是美國科休半導體（Cohu）在國內的市場份額也超過了8%。這也意味著僅這三家廠商就占據了中國集成電路測試機市場90%的市場份額。

國產半導體測試設備廠商主要有華峰測控和長川科技，數據顯示，二者在國內市場的份額分別為8%和5%左右。

10、晶圓切割設備（劃片機）

在全球半導體晶圓切割設備市場，主要被日本廠商所壟斷。根據數據顯示，2021年的半導體晶圓切割設備市場約20億美元，其日本迪思科（DISCO）占據了超過70%的市場份額，東京精密（Tokyo Seimitsu）則占據了超過25%的市場份額。國產化率極低，只有5%左右。

國產晶圓切割設備廠商主要有光力科技、沈陽和研、江蘇京創(chuàng)、北京中電科電子裝備，目前市場份額較低。其中，光力科技是2019年通過子公司光力瑞弘參股收購了國際第三大的晶圓切割裝備企業(yè)以色列ADT公司進入該領域。邁為股份的晶圓切割設備也有中標長電科技等封裝廠訂單。

日本主要半導體設備廠商簡介

根據芯智訊之前統(tǒng)計的2021年全球前十五大半導體設備企業(yè)排名當中，日本廠商占據了7家，包括東京電子（排名第3）、愛德萬（排名第6）、SCREEN（排名第8）、日立高科（排名第10）、迪斯科（排名第11）、日本尼康（排名第13）、日本Kokusai Electric（排名第14）

1、東京電子

東京電子是日本最大、全球第三大半導體制造設備提供商，公司總部在日本東京，主要從事半導體制造設備和平板顯示器制造設備的研發(fā)和生產。主要產品包括：涂布/顯像設備、熱處理成膜設備、干法刻蝕設備、CVD、濕法清洗設備及測試設備。同時，東京電子也是涂膠顯影設備領域的行業(yè)龍頭，涂布設備在全球占有率達到87%。另外，FPD（平板顯示）制造設備中，其蝕刻機設備占有率達到71%。

從營收來源地區(qū)來看，2021年東京電子來自中國大陸的營收占比最高，達到了27.5%，緊隨其后的是韓國21.3%，中國臺灣18.8%，美國11.8%，日本9.8%。

2、愛德萬

愛德萬（Advantest）成立于1954 年，總部位于日本東京市，是全球領先的半導體測試設備廠商，擁有種類完善的半導體后道測試臺和分選機。數據顯示，在儲存器測試臺細分市場領域，愛德萬以40%的市占率長期位居全球首位。

3、SCREEN

SCREEN（迪恩士）成立于1973年，總部位于日本東京，產品覆蓋半導體、LCD、印刷電路板制程設備。自1975年開發(fā)出晶圓刻蝕機之后，SCREEN開啟半導體設備制造之路，產品線不斷向晶圓清洗設備、測量、晶圓圖案檢查以及直接成像系統(tǒng)延伸。資料顯示，Screen在單晶圓清洗設備市場占有率高達54.9%。在涂布機/顯影機，濕法蝕刻機和抗蝕劑剝離劑的LCD制造設備市場也擁有非常高的市場份額。

4、日立高科

日立高科（Hitachi Higt-Tech）成立于1947年，是全球領先的設備大廠。主要產品包括半導體設備、電子顯微鏡、FPD設備及醫(yī)療分析設備等。其中，面向半導體領域提供過程設備，計量和檢測設備，其核心產品包括CD測量SEM和等離子蝕刻系統(tǒng)，可實現高精度超細加工。此外，其FPD設備包括包括Array、Cell、Module、彩色濾光片之制程設備，包含玻璃基板表面檢查設備、曝光機、濕制程設備等。

5、DISCO

DISCO（迪斯科）創(chuàng)立于1937年，總部位于日本東京，是全球領先的晶圓切割設備廠商。根據數據顯示，在2021年的半導體晶圓切割設備，DISCO占據了超過70%的市場份額。

6、尼康

尼康成立于1917年，總部位于日本東京，是全球領先的基于先進光電和精密技術的產品和解決方案供應商之一。除了我們所熟知的相機產品之外，尼康還擁有針對半導體及FPD制造的光刻設備。

早在1980年，尼康就開始半導體光刻設備研究，1986年推出第一款FPD（平板顯示）光刻設備。2004年之前，尼康曾占據光刻機市場超過50%的市場份額。但后來由于選擇持續(xù)做干式光刻微縮，使得ASML通過浸沒式光刻系統(tǒng)的成功實現了對其的反超，再加上ASML之后在EUV光刻系統(tǒng)上的成功，尼康徹底落伍。目前尼康的半導體光刻機仍主要為ArF和KrF光源，不過也有ArF液浸式光刻機，通過多重曝光可以支持7nm芯片制造。

7、Kokusai Electric

Kokusai Electric原為日立國際電氣，并與日立High Technology共同在日立集團下開展半導體設備的競爭。但隨著日立制作所的業(yè)務集中、篩選，在2017年作為非核心業(yè)務被出售給了美國的私募基金（Private Equity Fund）――Kohlberg Kravis Roberts(KKR)，正式脫離日立集團。此外，KKR把原本在日立國際電氣集團中承擔半導體生產設備和成膜工藝技術的資產進行匯總，于2018年6月成立了新的Kokusai Electric。

KKR此前計劃將Kokusai Electric部分半導體設備業(yè)務（或者全部業(yè)務）出售給中國的大型企業(yè)和中國政府聯合的基金組織，遭遇失敗。隨后應用材料也計劃35億美元收購Kokusai Electric，但同樣遭遇了失敗。

根據Gartner 數據顯示，在2020年的全球熱處理設備市場，Kokusai Electric占據了9%的市場份額。

8、大福集團

大福集團（Daifuku）創(chuàng)于1937年，最早生產氣錘、鍛壓加工機，隨著日本經濟的復興與發(fā)展，開始涉足物料運輸及管理物流。大福的潔凈室存儲、搬運系統(tǒng)被廣泛應用于半導體、液晶等平板顯示器制造行業(yè)，在許多世界著名企業(yè)均有銷售。大福集團曾是2018年全球前十五大半導體設備廠商。

9、佳能

佳能成立于1937年，是全球第三大光刻機供應商。曾于1984年推出首款步進式光刻機（stepper）。2011年，佳能推出第一款用于后道的步進式光刻機FPA-5510iV，正式進入先進封裝領域的光刻市場。與尼康一樣，佳能也在干式與浸沒式光刻機路線上選擇錯誤導致持續(xù)落后，最終也只是在封裝光刻機市場剩下一席之地。

資料顯示，2020年全球光刻機總銷售量為413臺。其中ASML銷售258臺占比62%，佳能銷售122臺占比30%，尼康銷售33臺占比8%。雖然，佳能的銷量比尼康還高，但其主要是封裝光刻機，如果按照銷售額來計算的話，ASML的份額高達91%，尼康有6%，佳能只有3%。

小結

從以上的介紹來看，日本廠商整體上在半導體設備領域擁有著不弱于美國的實力，不僅相關廠商眾多，并且覆蓋了絕大多數的半導體設備類型，而且還在光刻設備、蝕刻設備、劃片設備、測試設備等領域具有一定技術及市場優(yōu)勢?？梢哉f，日本應該是全球最容易打造出一條先進的“全國產化”半導體產線的國家。這也是為什么美國在針的中國大陸祭出嚴格的半導體設備出口限制政策之后，還要拼命拉攏日本跟隨美國限制政策的原因。

對于日本相關半導體設備廠商來說，日本政府出臺限制政策也并非他們所期望的，畢竟在美國出臺對華半導體設備出口管制政策之后，正是日本廠商在中國大陸市場搶占市場份額的大好時機。根據SEMI的數據顯示，2021年中國大陸市場半導體銷售額高達296.2億美元，同比增長58%，為全球最大的半導體市場，占比28.9%。顯然，面對中國大陸這樣一個廣闊的半導體設備消費市場，日本政府的限制政策不僅會直接影響日本半導體設備廠商業(yè)績，也會影響它們在中國大陸市場的開拓。

對于中國半導體產業(yè)來說，隨著荷蘭、日本相繼加入美國的半導體對華限制政策，雖然成熟制程的發(fā)展可能受到的影響相對較小，但是我們也不得不提高警惕后續(xù)限制的可能存在的針的成熟制程的進一步升級，因此，我們必須加快成熟制程產線的國產化進程。至于先進制程產線，面對美日荷的聯合圍堵，我們只能是靠自己了。

編輯：芯智訊-浪客劍